原文标题:《How Web3 Technologies Can Help Improve the Scientific Recor》

原文来源:DeSci Foundation

原文编译:老雅痞

科学是知识和进步的基础,作为一种基本的公共产品,科学需要可靠、透明和公开的访问。本文讨论了科学的现状如何在所有这些方面得到改善。Web3 技术为改变现状提供了令人兴奋的可能性,一场新的去中心化科学(DeSci)运动正在开始利用这些新技术来改善科学。

技术创新在历史上使我们生产、验证、保存和传播知识的能力得到了巨大的改善。从 15 世纪印刷术的发明——它首次使知识的大规模传播成为可能,到 20 世纪互联网的发明--它极大地降低了分享信息的交易成本。

科学出版面临什么问题?

科学出版物市场主要由五家大型营利性公司(Elsevier、Black & Wiley、Taylor & Francis、Springer Nature 和 SAGE)主导,它们共同控制着 50% 以上的市场。全世界科学论文使用权的销售额超过 190 亿美元,就收入而言,科学出版业介于音乐业和电影业之间。

出版公司的两种主要商业模式是「付费获取」和「付费出版」。这两种模式都依靠科学家的无偿劳动来进行同行评议。这相当于科学家非自愿地向出版业捐赠了数十亿美元,主要用公共资金或研究人员的私人时间来提高出版社的利润,并剥夺了科学家进行高质量裁判工作的公平回报。这里有一个来自弗吉尼亚大学的很好的测验,让人感受到了钱的重要性。

访问付费

在付费获取模式中,期刊向个人和机构(如大学图书馆)收取订阅费或访问费。每份期刊的年度订阅费用通常为数百美元,获取单篇文章的费用通常在 20 美元至 100 美元之间。

大学、图书馆和政府等机构订户得到的是捆绑式「交易」,其中往往不仅包括出版商排名最靠前的期刊,还包括大量小众或低影响力的期刊,如果这些期刊不在捆绑式交易中,订户可能不会愿意支付。这种通过捆绑商品来利用市场支配地位的做法,是巩固市场地位的一种强有力的反竞争策略。通过在一次交易中占用图书馆的大部分预算,在位者可以保护自己的市场不受来自新来者的竞争。

这种模式下的期刊订阅对公共资金是一个巨大的负担。例如,英国在 2014 年花费了 5230 万美元用于年度期刊订阅,而荷兰在 2018 年为其公立大学订阅仅一家大型出版社(爱思唯尔)的期刊支付了超过 1400 万美元。尽管公共资金在期刊订阅费上有大量支出,但纳税人们——为大部分研究和期刊订阅费提供资金——却无法获得其税收所支付的科学。

付费出版

在「付费出版」模式中,作者为他们发表的每篇文章支付费用(即作者出版费——APCs)。与「付费获取」模式相比,这些文章通常是在开放获取协议下发表,允许公众在线获取内容。不同期刊和文章类型的出版费各不相同,典型的出版费在 2,000 美元至 11,800 美元之间。科学家要么从研究预算中支付这些费用,要么自掏腰包,要么依靠其雇主(如大学)支付费用。「付费获取」期刊的总数和市场份额每年都在增长。

「付费出版」模式的核心是一种不正当的激励机制:文章的作者只有在稿件被接受时才付费。这意味着,每拒绝一篇稿件,期刊就失去了潜在的收入。因此,开放获取的期刊在选择上通常没有那么多限制,以维持其商业模式。虽然开放获取期刊降低了知识获取的门槛,而且许多期刊都是高质量的,但从整体上看,这种模式导致了掠夺性期刊在世界范围内的流行,降低了标准,并为几乎没有价值的研究打开了闸门。

因此,我们的科学策展系统陷入了两难境地:一边是以订阅为基础的出版商控制着发行渠道,并被证明是顽强的、不可动摇的、从纳税人资金中提取资本的强大力量。他们高度挑剔的旗舰期刊允许进行有利可图的捆绑交易。同时,在另一边,开放获取模式因数量而繁荣,并使掠夺性出版商在全球范围内崛起,使科学文献充斥着大量虚假的、不可靠的、甚至是剽窃的报告,伪装成科学。

最后,「付费获取」和「付费出版」两种模式都将绝大多数来自低端机构的科学家和发展中国家的人们排除在科学参与之外,从而夸大了不平等,限制了进步和发展的机会。

需要一种新的模式打破剥削

最新的创新涉及人类的协调和使用 Web3 技术的价值再分配,其目的是实现一个去中心化的互联网版本。Web3 是基于点对点的网络,其中有越来越多的自我认证、大规模的多客户数据库,称为区块链。

正如 20 世纪 90 年代的早期网络一样,Web3 现在正处于实验阶段。怀疑论者正确地指出,该空间目前充斥着骗局和过度的营销炒作。然而,也有一些重大的技术突破,可以用来创造一个更好的、更开放的、更可验证的和安全的科学记录。

我们发现至少有六种方式可以使 Web3 的突破为科学和科学家带来好处:

1. 新的合作方式

2. 更加透明、可改变的激励结构

3. 去中心化的数据和元数据存储

4. 经过验证的研究对象

5. 新形式的身份管理

6. 资助研究的新方式

新的合作方式

Web3 的核心承诺是,通过利益相关者的激励协调,以无信任、抗审查的方式执行代码,并通过点对点的网络进行协调,向用户广泛地重新分配价值。建立在这些网络之上的是去中心化的自治组织(DAO),即由贡献者和活跃用户组成的社区,他们通过共同拥有和共同管理这些网络进行合作。

更透明、可改变的激励结构

智能合约的可编程性、可组合性和无信任执行为机制设计创造了一个丰富的实验空间。透明的激励系统可以通过程序化的方式进行协调,而不依赖于对中介的信任。所有的事件都记录在一个开放的、不可改变的账本上。这些自我认证的、大规模的多客户数据库可以用来大大改善科学的可及性、透明度和可信度。

去中心化的数据和元数据存储

Web3 原生的互操作数据模型,如 IPLD,与存储激励层(如 Filecoin)相结合,可以使每个人都能永久地获得科学。Web3 上的持久性标识符(PID)被内容标识符(CID)取代。与 PID 不同的是,CID 是加密的,以提供对其基本内容的防篡改映射。

与 DOI(出版业的 PID 和主键)不同,Web3 的 CIDs 可以随意发布,不受链接腐烂的影响,并且不受内容损坏的影响,传统维护成本很高,并且依赖于由出版业控制的集中式机构。从 Web2 PIDs 到 Web3 CIDs 的转变将是一个范式的转变,我们有能力产生丰富的相互联系的、不可改变的知识图谱(CID-图谱),并从这些关系中自动生成丰富的科学元数据。这样的 Web3 知识图谱将揭示研究领域内的联系的新信息。

核实的研究对象

转向 Web3 也将是一个步骤,以克服用于共享科学知识的静态印刷品和 PDF 技术的过时遗产,转向丰富、动态的研究对象结合文本、代码、数据、视频、同行评议、注释和评论,允许跟踪研究对象的发展,包括版本管理、引用、复制状态,以及开放科学实践、徽章和复制状态的链上验证。

研究对象将被捆绑在可复制的代码码头上,并允许通过可复制性运行对研究成果进行系统性重建。去中心化的计算解决方案与完全同态加密相结合,将允许用户以保护隐私的方式分享敏感数据,从而为广泛的重用性和保护可商业化的科学知识产权打开大门。

身份管理的新形式

Web3 还赋予了匿名身份以权力,可以通过防篡改和可审计的方式将个人对科学的贡献与跨平台的贡献联系起来(如作者、同行评议、科学评论)。通过将 "技能证明 "与匿名相结合,有可能创建一个科学生态系统,同时促进公开辩论并减少偏见。

匿名贡献者的科学专长可以通过连接到去中心化身份管理系统的 zk-SNARKs 得到证明。这样一个系统将允许信用回流到科学家那里。

资助研究的新方式

DAO 使众筹的组织方式得到创新。例如,VitaDAO 从其成员那里收集资金,用于与长寿相关的研究,这些研究可能会导致创业或专利。作为对研究资金的回报,DAO 成员成为研究产生的知识产权的(共同)所有者。与传统金融业不同,Web3 提供可编程的资金渠道,可以与研究成果相结合,并安全地保存在托管账户中,直到满足某些条件。

例如,资助者可以在一个节点中宣布一个研究问题或计划,并把钱奉献给它的钱包。其他各方可以很容易地增加资金,有效地汇集来自不同赞助商的捐款。研究团队提出申请,他们的提案得到评估,资金得到匹配。这样一个系统将比普通的资助计划更快、更有效、更灵活,允许对新的挑战(如疫情)做出快速反应。这种模式已经在 Gitcoin 赠款的背景下得到了成功的测试。

因此,DeSci 运动可以支持科学界的努力,改变研究的资助方式和知识的验证方式,并最终实现共享,有助于将科学知识的所有权及其价值从中介机构转移到创造该价值的科学家身上。

通过在链上为研究对象建立索引,并将它们与金融渠道联系起来,我们创造了一种新的基元,它将激励的可编程性与作为动态研究对象的科学知识的生产相结合。

例如,我们可以自动创建托管账户,在赞助人、作者、研究机构、基金会、DAO 和规模化的营利性研发之间安全地输送资金。这些账户对任何人开放,以创建验证补助金:同行评审补助金、人工制品评估补助金、复制补助金,以及进行审核后的分析计划的直接资金。与传统的银行系统不同,所有的金融交易都记录在链上,提供完全的透明度和可审计性。

将链上研究对象、存储在 IPFS 上的防篡改数据和基于托管的无信任账户结合起来,我们可以创建一个向所有人开放的一键式资金解决方案,具有效率、可追溯性和可访问性,以外科手术的精度解决整个科学验证的空间。

我们把这个概念称为「DeSci 节点」——因为它们是 Web3 堆栈中固有的。这有可能极大地提高科学验证的速度,并加快研究资金的投入,这对于找到快速、可靠的应对新挑战的方法特别有用。

科学的选择和验证

科学事业的一个核心特征是在同行评议的基础上将研究文章选入期刊和会议。尽管我们在前三篇博文中讨论了当前系统的缺点,但对科学家来说,从机构来源获得资金仍是至关重要的。传统的体系会在这里继续存在,因为它所承载的声望以及大学、研究机构和资助机构围绕它们建立的粘性激励系统。

DeSci 可以通过提供研究对象和人工制品(例如,经同行评议的 ACM 徽章、OSF 徽章、FAIR 数据)的按需验证服务来补充和改善现状。此外,复制研究可以得到明确的激励,结果的可复制性可以在链上得到独立验证和索引。这种整体性的策展服务是在开放领域进行的,不要求对研究对象的版权或其他知识产权。这将使科学家们能够继续在与他们最相关的现有期刊上发表他们的手稿,同时使经过验证的研究对象对所有人开放和免费。

安全存储和验证的研究对象还可以帮助科学期刊的编辑更快、更好地评估他们收到的投稿。可复制性的链上证明、FAIR 数据的验证徽章和开放的科学实践将向编辑发出信号,表明哪些提交的材料最有可能报告真实、可复制的发现。这可以帮助雄心勃勃的投稿获得成功,减少欺诈,并加快期刊的周转时间。

作为 DAO 的科学协会

协调链上索引的研究对象的验证(同行评议、人工制品评估、复制评估)的一种方法是由科学协会运行一个 DAO 栈(本质上是一个用于协调微观任务的 OSS 预印本验证覆盖层,与存储研究对象的链对接并将信用分配给科学家)。

这样的 DAO 应该由每个领域的知名科学家运行,并使他们能够将他们的服务创造的价值货币化并相互分享,例如通过收集验证补助金,并以带津贴的研究金的形式自动重新分配给参与 DAO 的早期职业研究人员。

向科学家回报价值的 DAO

设计可持续的机制来创造价值再分配,使其远离大出版商,转向去中心化的科学社区,这一点现在很迫切。全世界有才华的科学家都需要新的方法来提高他们的经济条件。结构性因素,如不断上升的通货膨胀和停滞不前的工资,再加上越来越多地将资助资金分配给年轻一代的首席科学家,给早期职业科学家造成了不可持续的经济状况。这种情况是如此的戏剧性,甚至每月几百美元都会对一个有才华的早期研究人员的生活产生极大的影响。

DeSci 实验室正在为此目的建立 ARC

下面的表 2 总结了在传统体系中和在 DeSci 中如何评估和选择研究的主要区别。

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将影响力和可复制性重新挂钩

在许多学术领域,目前的科学记录都偏向于新颖性,而忽略了可复制性(《为什么科学面临着可信度危机》)。这种偏见破坏了科学的可信度和合法性,并带来了巨大的社会成本。复制危机的核心原因之一是缺乏明确的激励措施,让科学家在其手稿之外分享研究成果,开展复制研究,并从一开始就考虑其新发现的可复制性。DeSci 可以通过建立明确的复制激励机制来改变这种状况。

迈向一个知识可公开复制、可验证、可获取的世界——并为科学家带来价值

综上所述,我们在此概述的愿景将提高研究的可靠性、透明度和可及性。它还允许科学家获取他们用自己的工作创造的部分价值。此外,它还允许科学的机构和私人赞助者以及私营部门以快速、资本效率高和灵活的方式将资金用于他们认为最有价值和前景的课题、团队和方法,并且完全透明。

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